Cálculos de pH y entalpía de formación
Clasificado en Química
Escrito el en 
español con un tamaño de 2,89 KB
Problema 1: Cálculos de pH
1.1 Grado de disociación del ácido
El grado de disociación, a, expresado en tanto por ciento, se obtiene multiplicando por 100 el cociente entre la concentración del ácido ionizada [CH3COO-] y la inicial a= 1,35x10^-3/0,1 x100 = 1,35%
1.2 Concentración molar del ácido
La concentración de iones oxonios es [H3O+ =10-pH=10^-2,87=10^0,13x1^-3M. Llamando Ca a la concentración inicial del ácido acético, la concentración en el equilibrio de las distintas especies es:
Concentraciones en equilibrio:
CH3COOH (aq) + H2O (l) ⇆CH3COO−(aq) + H3O+(aq)
Ca −1,35 ·10^-3 1,35 ·10−3 1,35 ·10^-3
Que llevadas a la constante ácida, Ka, del ácido acético y operando, sale para Ca:
Ka= CH3COO- x H3O+ / CH3COOH ->1,8X10^-5. = (1,35X10^-3)^2 / Ca- 1,35 x 10 ^-3 -> Ca= 1,35^5 x10^-6+1,8x1,35x10^-8/1,8x10^-5 = 0,1M
Problema 2: Entalpía de formación
2.1 Entalpía de formación estándar del eteno
Las reacciones de combustión del C2H2, C, y H2 con sus respectivas entalpías son:
C2H6+ 7/2 O2(g) →2 CO2(g) + 3 H2O (l) ∆Hºc= −1.409,0 kJ · mol−1; C (s) + O2(g) →CO2(g) ∆Hoc= −393,13 kJ · mol−1; H2(g) + 1/2 O2(g) →H2O (l) ∆Hoc= −285,80 kJ ·mol−1;
2.2 Espontaneidad de la reacción de formación del eteno
La reacción produce un aumento de su orden molecular al pasar de 3 moles de gas a uno, por lo que disminuye su entropía, es decir, ∆S < 0, y por ser la variación de entalpía negativa, ∆H < 0, su espontaneidad se produce a bajas temperaturas, pues en estas condiciones se cumple, para que la energía libre de Gibbs sea negativa, ∆G < 0, que │∆h│ > │T · ∆S│.
Problema 3: Reacción química
3.1 Ajuste de la reacción por el método del ión-electrón
La reacción molecular es: HNO3+ H2S →S + NO + H2O.
De la reacción se desprende que el ácido nítrico, HNO3, se reduce a NO, mientras que el sulfuro de hidrógeno, H2S, se oxida a azufre. Las semirreacciones de oxido-reducción son:
Semirreacción de oxidación: S2−−2 e−→S
Semirreacción de reducción: NO3−+ 4 H++ 3 e−→NO + 2 H2O
Multiplicando la primera semirreacción por 3, la segunda por 2 y sumándolas para que se eliminen los electrones intercambiados, se obtiene la reacción iónica ajustada:
3 S2− −6 e− →3 S
2 NO3−+ 8 H+ + 6 e−→2 NO + 4 H2O
2 NO3−+ 3 S2−+ 8 H+→2 NO + 3 S + 4 H2O.
Sustituyendo los coeficientes obtenidos en la ecuación molecular queda esta ajustada: 2HNO3+ 3 H2S →2 NO + 3 S + 4 H2O
3.2 Cálculo del volumen de H2S necesario
La reacción iónica ajustada es: 5 NaNO2+ 2 NaMnO4+ 3 H2SO4→5 NaNO3+ 2 MnSO4+ Na2SO4+ 3 H2O.